Alterações de Níveis de Curto-Circuito

Ainda em vista de se analisar as diferenças de resultados decorrentes da implementação do disparo automático de gap no programa, foram aplicados curtos trifásicos e monofásicos em barras da Interligação Norte-Sul. Através deste procedimento, é possível a verificação das alterações nas correntes de curto-circuito provocadas pela atuação dos gaps dos capacitores série que têm suas proteções representadas, quando comparadas com as correntes que surgem no sistema quando apenas a condução dos MOVs é levada em consideração.

As localizações das barras em que os curtos foram aplicados podem ser vistas na Figura 53, que representa o diagrama unifilar do trecho correspondente à Interligação Norte-Sul. Cabe ressaltar que apenas os elementos principais do sistema estão representados no diagrama.

Figura 53: Diagrama unifilar representando a região em estudo

Os resultados obtidos foram retirados do programa e estão apresentados na Tabela 9. Os valores de níveis de curto assinalados são aqueles que sofreram variações quando considerado

o disparo de gap. Os níveis de curto monofásicos foram obtidos efetuando-se disparo de gap trifásico.

Correntes com MOVs e sem gaps (pu)

Correntes com MOVs e com gaps (pu) Barra onde o curto é aplicado 3F 1F 3F 1F 3155 214 141 204 129 3156 213 140 203 129 3157 214 140 204 129 3158 214 139 204 129 3215 168 134 164 128 3216 155 128 159 126 3411 167 88 165 83 3217 168 134 164 128 3218 155 129 159 126 3413 167 89 165 83 3213 81 109 81 109 3255 141 227 141 227 3214 117 171 117 171 3256 294 557 294 557 3412 168 88 168 83 3414 168 88 168 83 3416 168 88 168 83 3402 162 111 161 107 297 265 265 381 279 3406 162 111 161 107 2300 265 261 381 268 3408 162 111 161 107 2303 265 258 380 261

295 623 224 1057 223 2308 146 115 139 107 294 178 180 172 172 2301 621 227 1080 225 2302 178 180 172 172 2345 331 132 306 132

Tabela 9: Variações nos níveis de curto de barras da Interligação Norte-Sul

Analisando-se a Tabela 9, percebe-se que os níveis de curto de grande parte das barras da Interligação Norte-Sul consideradas neste estudo sofrem variações consideráveis quando o disparo de gap é efetivado pelo programa, tanto para o caso de curto trifásico quanto para o caso de curto monofásico.

Nas linhas marcadas na Tabela 9, correspondentes aos níveis de curto obtidos para as barras 3216, 3218, 297, 2300, 2303, 295 e 2301, a tendência geral de redução das correntes de curto- circuito quando da ocorrência de disparo de gap em um sistema não ocorre. Nas barras 3216 e 3218, situadas nas linhas de transmissão que interligam a SE Imperatriz e a SE Colinas, o disparo de gap ocasiona um pequeno aumento no nível de curto trifásico. Nas barras 297, 2300 e 2303, situadas nas linhas de transmissão paralelas que interligam a SE Miracema e a SE Gurupi, esse aumento já é um pouco maior e ocorre tanto no nível de curto trifásico quanto no nível de curto monofásico. Nas barras 295 e 2301, situadas nas linhas de transmissão que interligam a SE Gurupi e a SE Serra da Mesa, o disparo de gap ocasiona aumento elevado do nível de curto trifásico, enquanto que o nível de curto monofásico apresenta comportamento normal.

A explicação para o comportamento não esperado dos níveis de curto das barras mencionadas no parágrafo anterior tem relação com o ângulo da impedância equivalente Z de seqüência _kk

positiva. De fato, sendo este ângulo negativo, a eliminação da compensação série capacitiva provocada pelo disparo de gap leva à redução de Z , provocando, desta forma, o aumento do _kk

nível de curto. Este caso é bastante incomum, visto que sistemas de alta tensão costumam ser predominantemente indutivos.

Os gráficos das figuras 54 e 55 mostram claramente as reduções percentuais dos níveis de curto das barras apresentadas na Tabela 9, considerando apenas as barras com modificações nesses níveis.

Figura 54: Reduções percentuais de níveis de curto trifásicos

Figura 55: Reduções percentuais de níveis de curto monofásicos

Através das figuras 54 e 55, nota-se que a consideração do disparo de gap em uma análise de curto circuito ocasiona alterações percentuais consideráveis nos valores de níveis de curto em um sistema, o que demonstra a importância da implementação desse tipo de proteção em programas de análise de curto circuito.

IV.3 Sumário do Capítulo

Neste capítulo, foram apresentados resultados referentes à atuação dos diferentes tipos de proteção de capacitores série. Para tanto, foi realizado o estudo da Interligação Norte-Sul do Sistema Elétrico Brasileiro, devido ao fato de serem conhecidos dados reais das proteções de alguns dos capacitores instalados na mesma. Desta forma, foram aplicados curtos monofásicos e trifásicos ao longo de uma das linhas que interliga as Subestações Imperatriz e Colinas e foi possível a determinação de quais tipos de proteção atuariam, dependendo da localização da falta na linha. Foram ainda comparados os níveis de curto em barras da Interligação Norte-Sul, podendo-se analisar a diferença de resultados obtidos resultantes da implementação do disparo de gap no programa.

Capítulo V

Conclusões

A modelagem do disparo automático de gap apresenta funcionamento adequado e permite prever com maior precisão o comportamento real de um sistema de potência provido de capacitores série frente a curto-circuitos de qualquer tipo. Este fato é muito importante, pois o ideal é que se tenha a representação de equipamentos elétricos da forma mais próxima possível da realidade.

Análises que desconsideram a existência deste tipo de proteção podem fornecer resultados distantes da realidade em muitos pontos do sistema. Sem esta implementação, é difícil prever a ocorrência de fenômenos atípicos, como é o caso das faltas em que o disparo de gaps e a conseqüente redução das compensações série resulta na elevação da corrente de curto e das contribuições circulando pelo sistema, o que é contrário ao que seria usual.

Com a modificação da metodologia utilizada pelo ANAFAS, este tipo de consideração se torna mais simples, podendo-se analisar uma quantidade muito maior de contingências com um menor gasto de tempo e com a obtenção de resultados dentro de margens de erro aceitáveis. Sem esta modificação, o usuário do programa teria que tentar prever quais os capacitores que teriam disparo de gap e tentar obter resultados mais adequados fechando-os manualmente. No entanto, esta seria uma tarefa mais trabalhosa e só poderia ser feita nos casos de disparo de gap trifásico. A implementação realizada neste trabalho permite, desta forma, a automatização do disparo de gap e a possibilidade de escolha do tipo de fechamento a ser realizado (por fase ou trifásico).

Situações que não podiam ser representadas anteriormente de maneira automática, tais quais os casos de sistemas de potência com capacitores série providos apenas de gaps podem agora ser representadas, permitindo a obtenção de resultados mais fiéis à realidade.

O fato de a metodologia implementada ter caráter geral, com a realização do colapso de barras para cada fase de cada capacitor com necessidade de disparo de gap, permite uma maior liberdade para a simulação de ocorrências e simplifica os cálculos na medida em que dispensa o desacoplamento formal das redes de seqüência.

A checagem dos gaps apenas ao fim do processo de condução dos MOVs é a alternativa mais adequada e que produz resultados mais próximos da realidade.

A nova checagem da necessidade de disparo de gap mesmo após os disparos necessários já terem sido realizados realmente se faz necessária, visto que o disparo de gaps pode de fato levar a aumentos nas correntes passantes nos capacitores que podem vir a ocasionar o disparo de novos gaps. Desta forma, pode-se chegar a resultados imprecisos se esta nova checagem não for realizada.